1、第一章 地理环境与区域发展第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用课标解读核心素养1.结合实例，了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。2.举例说出全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。3.运用有关资料，了解地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。4.了解数字地球的含义。1.地理实践力：学会使用GPS接收机或其他定位导航设备，理解全球定位系统在定位(经纬度、高程)、测速、导航、授时等方面的应用，结合城市交通管理实例分析GPS 在城市交通管理中的应用。2.综合思维：通过对遥感图像或地理信息系统图像的分析，掌握地理信息技术在资源普查、环境监测、农作物估产、灾害监测和城市管理
2、等方面的应用。自主学习 巧梳理细辨析、自检自查课 前 自 主 预 习一、地理信息技术1概念：获取、管理、分析和应用 1 _的现代技术的总称。2类型：2 _(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。地理空间信息遥感3应用领域领域应用区域地理环境研究资源调查、3 _、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划大众化应用GPS汽车导航、4 _、城市多媒体地理信息系统环境监测空间信息网站思维判断 (判断正误)1地理信息技术是获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。()2地理信息技术的类型主要有遥感和全球定位系统。()3地理信息技术只用于区域地理环境研究。()航天器远距离传
3、感器二、遥感和全球定位系统1遥感(RS)(1)概念：人们在航空器或 5 _上利用一定的技术装备，对地表物体进行 6 _的感知。(2)主要环节目标物物体辐射和反射电磁波 7 _收集传输遥感地面系统 息处理信息分析专业图件统计数字(3)原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的 8 _也各不相同。(4)特点：精度高、质量高、效率高，节省 9 _，探测范围大。(5)应用：资源调查、10 _、自然灾害防御监测等领域。电磁波人力、财力环境监测2全球定位系统(GPS)(1)概念：利用11_，在全球范围内实时进行12_、导航的系统。(2)组成空间部分GPS卫星星座地面控制部分 13 _用户设备
4、部分GPS信号接收机(3)特点：全能性、14_性、全天候、连续性和15_性。(4)应用：为各类用户提供精密的 16 _、速度和时间；利用GPS为导航服务。卫星定位地面监控系统全球实时三维坐标思维判断 (判断正误)1在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘的传统方法相比，具有探测的范围大，获取信息的速度快，对地物的分辨率较高，不受地物阻隔的影响等。()2地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波相同。()3全球定位系统能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间，可以帮助人们进行野外考察、旅行和测量等。()温 馨 提 示图示遥感的特点三、地理信息系统和数字地球1地理信息系统(GIS)(1)概
5、念：专门处理地理 17 _的计算机系统。(2)简要程序：信息源 18 _ 数据库 19_ 表达(3)应用：可提供反映区域状况的各种 20 _，可对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测，可应用于城市管理。空间数据数据处理空间分析空间信息2数字地球(1)概念：是指数字化的地球，即把整个地球信息进行21_后，由计算机网络来管理的技术系统。(2)作用：将不同空间、时间的自然、人文的大量信息进行整合，进行 22 _、动态地显示，为生产、研究活动提供实验条件和试验基地。数字化立体地思维判断 (判断正误)1地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统。()2地理信息系统是地图的延伸。()3数字地球就是指“
6、3S”技术的应用。()温 馨 提 示GIS 具有地图所不具备的特点1信息量大、使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立提示区域结构特征和发展规律的模型。2功能强大、完备。可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。3能够进行动态监测和预测评估。1“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是()A台风B洪涝C地震D森林病虫害解析：地震灾害的发生具有突发性特征，目前地震的监测预报水平仍非常有限。“环境减灾”卫星通过卫星图像对地震不能直接监测。但是对台风、洪涝、森林病虫害都能直接监测。所以本题选择C选项。答案：C读车载GPS导航监控原理示意图，完成23题。2图中M表
7、示()A制作GPS接收机B分析交通状况C生成电子地图D计算三维坐标3车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A车载GPS所在道路的拥堵状况B车载GPS所在地的地理坐标C车载GPS所在车辆的违章信息D车载GPS规划的导航路线解析：第2题，纸质地图信息数字化后录入地名、坐标信息，即生成电子地图，将该电子地图输入车载GPS，则可进行路线规划和导航。第3题，车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心，反映其所在位置，即当地地理坐标。答案：2.C 3.B4在未来的农业生产中，依托于地理信息技术，农民首先可定期获得农田作物长势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，
8、从而减少污染，提高产量，如下图所示。这一过程中，依次使用的技术是()AGPSRSGISBRSGPSGISCGISRSGPSDRSGISGPS解析：利用RS对农田进行定期的监测，然后将获得的资料利用GIS进行分析，从而利用GPS为有特定需要的农田制定出合理的施肥措施等。答案：D5有关“数字地球”的叙述，正确的是()A就是指“3S”技术的应用B一个由数据和信息组成的地球C主要反映现实问题，不能应用于可持续发展D可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，制定可持续发展的对策解析：数字地球是在“3S”技术的基础上，把大量信息进行整合并进行立体、动态地显示，便于应用和研究。答案：D探究学习 明要
9、点固知识、深化整合课 堂 合 作 探 究探究点一 遥感技术在区域地理环境研究中的应用|情景导入|不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换成图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。(1)根据以上图文材料，请你设计用遥感技术对我国滇池流域水质状况监测的方案，并提出治理的措施。(2)请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。序号应用领域课题名称例防灾减灾长江流域洪水动态分析提示：(1)方案 A：获得滇池水质状况遥感影像资料(或建立滇池水质遥感监测
10、预报系统)。方案 B：对水质出现的异常状况进行分析，提出预报(或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施)。措施 A：防止工业“三废”(或农田废水、受污染河水、其他废弃物)直接排入湖中。措施 B：保护滇池周边生态环境；对已污染水体进行(人工或生化方法)治理。(2)序号应用领域课题名称例防灾减灾长江流域洪水动态分析资源普查野生藏羚羊种群数量及分布环境监测太湖的污染监测|深化整合|遥感技术在区域地理环境研究中的应用1在资源普查中的应用勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域，如下表所示：应用领域具体内容备注矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容
11、易借助遥感技术“发现”矿产人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务2.在环境、灾害监测中的应用随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥着巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。如下表所示：应用领域具体内容目的环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、洪灾、
12、滑坡、泥石流、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾3.农业、林业方面的应用在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作物生长情况估计产量。在林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。如下图所示：|对点巩固|在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答12题。1图中重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是()红外线 X光 可见光 紫外线ABCD2根据图中的原理，可用遥感技术直接()划分植物类型 判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量ABCD解析：第1题，从图中可以看出，重度病害植物反射率高于健康植物反
13、射率的波段大约在0.580.81微米，结合波长分布图，可判断上述是可见光和红外线。第2题，在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，因此和是正确的。答案：1.B 2.C探究点二 全球定位系统的应用|情景导入|材料一 浓雾协助英法联军创造了“奇迹”。1940 年 5 月 24日，德军以“闪电战”攻破马其诺防线，把 40 万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。德军离港口仅 16 英里。这时天气状况有利于英法联军撤退，从 26 日至 31 日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到 4 日上午，英法联军共撤出 34.6 万人。有
14、人说这是浓雾创造了奇迹。材料二 据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。材料三 在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。(1)材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美国的轰炸产生影响？(2)在材料三中美军是如何确定飞行员的位置并组织救援的？提示：(1)“二战”时的德军飞行员依靠人眼的视力发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统(GPS)，能提供精密的三维坐标、速度和时间，并
15、且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。(2)美军用 GPS 技术。因为当时多国部队是跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图的作用是有限的，正是因为有了手持型 GPS 接收机的帮助，才使许多美国士兵得以生还。|深化整合|1全球定位系统的特点具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。优势含义全能性不管是陆地上，还是海洋上，都可以依靠GPS进行定位导航；不管是航空活动还是航天活动(低轨航天器)，都可以使用GPS进行定位导航优势含义全球性GPS所服务和覆盖的空间范围，遍及地球上的每一个角落全天候 不管是在什么样的气象、气候条件下，都能提供服务连续性GPS
16、能够连续不断地提供定位导航服务实时性GPS提供的信息是瞬时的、同步的，不是历史上的、过去的信息2.全球定位系统的应用|对点巩固|2018年5月19日，滴滴顺风车服务增加了车主刷脸接单环节，以此来确认车主的真实身份。完成12题。1图中滴滴打车软件显示用户周围有众多车辆，首先用到的技术主要是()AGPSBRSCGISDVS2平时滴滴打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是()A空中卫星星座轨道偏离BGPS动态定位精度较低C地面控制系统数据错误D用户接收设备出现问题解析：第 1 题，GPS 主要功能是定位、导航，滴滴打车软件显示用户周围有众多车辆，需要用到 GPS 的定位功能对车辆和用户位
17、置进行定位，A 对。RS 主要功能是拍摄遥感图像，B 错。GIS 是对数据进行分析显示，地图的显示功能需要用 GIS，但是前提是有 GPS 的定位数据信息，C 错。VS 不是地理信息技术，D 错。第 2 题，平时滴滴打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是 GPS 动态定位精度较低，B 对。空中卫星星座轨道是预设好的，不会偏离，A 错。地面控制系统数据来自定位卫星，C 错。用户接收设备出现问题与定位不准无关，D 错。答案：1.A2.B探究点三 地理信息系统的应用|情景导入|材料一 甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据该图而建立的空间数据模型。材料二 某城市部分地区经过数
18、字化处理的交通线、功能分区、地价图。(1)材料一中两图形对地物的表示有什么差异？与地图相比，地理信息系统有哪些优点？(2)材料二中，若布局合理，则该城市盛行风最不可能为_；若在该区域新建物流中心，最宜选择在_。地理信息系统在城市管理中有哪些作用？提示：(1)差异：储存信息的形式不同。地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，而地图以图纸的形式保存地理信息。查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。GIS 获取的信息更有针对性，速度也更快。地理信息系统可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析
19、；而地图有许多方面做不到。优点：信息量大，使用方便；功能强大、完备；能够进行动态监测和评估预测。(2)西南风 丁地 作用：地理信息系统在城市交通、土地利用、城市规划等方面都具有强大的管理功能。|深化整合|1在区域地理环境研究中的应用2在城市管理中的应用应用主要功能城市信息管理与服务主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划城市道路交通管理显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息城市抗灾减灾实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，辅助开展灾后的应急和恢复工作城市环境管理 环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟|对点巩固
20、|GIS的英文名称是Geographical Information System，也叫地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析这三大功能。GIS不仅能进行趋势分析、复杂的模式分析，还能用“虚拟模式”进行预测性分析。据此完成12题。5在森林火灾中GIS可以()A用来分析、判断引起火灾的原因B预测森林火灾的发生地点C预测森林火灾所造成的后果D及时分析火势蔓延方向，为制订灭火方案提供依据6下列叙述正确的是()对 GIS 数据的操作与分析，是 GIS 应用的最终结果 利用 GIS 中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是 GIS 的重要应用领域 GIS 的输出，是指将编辑好的 GIS
21、 信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出 GIS 软件是地理信息系统运行的基础，属于 GIS 的数据库ABCD解析：第 1 题，GIS 是地图的延伸，它通过数据库进行“空间分析”，通过复杂的“模拟分析”“虚拟分析”预测分析火势蔓延方向，从而为制定灭火方案提供技术依据。第 2 题，对 GIS数据的操作与分析，是 GIS 应用的基础；利用 GIS 中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是 GIS 的重要应用领域；GIS 的输出，是指将编辑好的 GIS 信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出；GIS 软件是地理信息系统运行的基础，是空间数据管理和处
22、理的平台。答案：5.D6.B随堂练习 当堂练当堂清、能力提升当 堂 达 标 演 练1在科学考察中，利用遥感技术可以()A获取卫星云图B查询地理数据C选择考察路线D对科考船实时导航解析：查询地理数据、选择考察路线可以运用地理信息系统，对科考船实时导航可以运用全球定位系统。答案：A2道路积雪会影响交通，应用 GPS 技术可以()A获取道路积雪影像数据 B解译积雪遥感影像C分析道路积雪空间分布 D确定待救援车辆位置解析：在城市交通中，应用 GPS 技术可进行定位和导航，因此应用 GPS 技术可以确定待救援车辆的位置。获取道路积雪影像数据主要应用 RS 技术，解译积雪遥感影像属于遥感影像的判读，分析道
23、路积雪空间分布需要应用 GIS 技术。答案：D结合某日四川气象干旱监测图，回答34题。3要持续监测该地区的旱情，需要运用的地理信息技术为()AGPSBGISCRSD数字地球4该幅干旱监测图的绘制主要是依赖()AGPSBGISCRSD数字地球解析：第 3 题，RS(遥感技术)可用于自然灾害的监测，能够持续监测旱情等灾害的发展。第 4 题，该图的绘制需要对多种数据进行综合分析，因而需要运用 GIS。答案：3.C 4.B5阅读材料，回答下列问题。材料一 从 1985 年开始对南极进行首次科考活动以来，我国已成功建立了五座科学考察站(南极 4 座，北极 1 座)。极地科学考察通过调查、试验、研究等活动
24、掌握了大量的极地环境数据信息、取得了丰硕的科研成果。材料二 目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化运行的 GPS 系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统还都在建设中。(1)利用卫星进行农作物估产及防灾减灾主要利用了地理信息技术中的哪一个？(2)全球定位系统(GPS)除能够提供精确的定位技术外，还能够提供哪些服务？(3)利用地理信息技术对地理环境进行研究，除了上述应用外，还有哪些用途？试举例说明。解析：第(1)题，对农作物估产及防灾减灾主要是利用遥感。第(2)题，全球定位系统(GPS)除能进行精确的定位外，还能够提供测速、授时、导航等服务。第(3)
25、题，可从“3S”技术的应用，结合生活实际进行分析。答案：(1)遥感。(2)测速、授时、导航。(3)进行资源的普查和城市环境管理等。教材边角 固基础提能力、体系构建课 后 综 合 提 能教材 P8 思考1通过与传统的区域地理环境研究方法相比较，我们可以知道遥感的特点：(1)“站得高，看得远”，感知的视野宽，范围大；(2)无论航空器还是航天器，运行的速度都较快，能在短时间内收集大量的信息，并能运用现代技术进行传输和信息处理，具有获得资料速度快、周期短的特点；(3)从总的方面看，遥感的运用能比传统方法节省大量的人力、财力。2遥感是人的视力的延伸，在一定意义上说有一定的道理，但不全面。人眼在可见光范围
26、内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外则是“睁眼瞎”。由于技术的进步和应用领域的不断开拓，传感器的功能比人眼有了很大提高，例如感应的波谱范围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波，提高光谱分辨率和空间分辨率；在夜晚或恶劣天气情况下也能使用；并有一定的穿透能力等。微波遥感，对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，又能全天候工作。可见，遥感不仅仅是人的视力的延伸。教材 P9 思考在 GPS 汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间的传递过程如图所示：GPS 卫星不断发射 GPS 信号，车载 GPS 信号接收机收到信号后计算出汽车所在的地理位置；驾驶员输入出发地和目的地并通过车载电
27、台传送给服务中心；服务中心为其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车；汽车在 GPS 卫星信号引导下到达目的地。教材P12 活动1图1.5和图1.6显示的对洪水灾害的监测和统计除运用了遥感技术外，还运用了地理信息系统，对获得的遥感信息数据进行了分析和处理。在这次洪水中，运用遥感技术迅速、准确地获取了全面的资料，又运用地理信息系统对数据进行管理，根据各种要求对受灾地区进行快捷且较为准确的统计。由此看出，遥感信息是地理信息系统的重要信息源，地理信息系统则对遥感信息进行了空间分析，最终形成成果(专业图件、统计数字)。2(1)全球定位系统。(2)利用地理信息系统的交通图层，确定哪一辆巡警车离出事地点最近。(3)要判定最近的警车至出事地点的道路是否畅通，还需要利用遥感技术。如果存在严重交通堵塞，可利用全球定位系统和地理信息系统，指挥距交通堵塞处最近的巡警车疏通交通，或者改经另外一条线路到达出事地点。(4)如果我是 110 指挥中心的调度员，接到报警电话后，首先打开城市地理信息系统，运用全球定位系统确定距离出事地点最近的警车，然后利用无线电话告诉警车，让他赶往出事地点。(5)由此例推想，地理信息技术还可用于交通指挥调度、救护、救火、环境管理等工作。word部分：请做：课下跟踪检测规范训练 练规范练能力、能力达标点此进入该word板块